Laserdiodin valitseminen: aallonpituus, teho ja pakkausopas

Kuinka valita oikea laserdiodi sovellukseesi

Oikean laserdiodin valinta tarkoittaa aallonpituuden, optisen tehon, toimintatilan, paketin, säteen ominaisuuksien, ohjainvaatimusten ja lämmönhallinnan tasapainottamista. Tässä oppaassa selitetään tärkeimmät tekniset tiedot, jotka insinöörien ja OEM-ostajien tulee tarkistaa ennen laserdiodin valitsemista LiDAR-, lääketieteellinen, teollisuus-, anturi-, pumppaus- ja muihin sovelluksiin.

Lähetä kysely nyt

Sopivan valitseminenlaserdiodisisältää muutakin kuin aallonpituuden ja lähtötehon määrittelyn. Laitteen on myös vastattava optista järjestelmää, ajuria, jäähdytyssuunnittelua, käyttötapaa ja sovellusvaatimuksia.

Huono valinta voi johtaa järjestelmän alhaiseen tehokkuuteen, epävakaaseen tehoon, ylikuumenemiseen tai käyttöiän lyhenemiseen. OEM-laitteiden, teollisuusjärjestelmien, lääkinnällisten laitteiden, LiDAR-laitteiden, sensorien, laserpumppausten ja tieteellisten instrumenttien osalta kannattaa käydä läpi tärkeimmät tekniset tiedot ennen osan valintaa.

Aallonpituus on yleensä ensimmäinen määritettävä parametri, koska eri materiaalit, ilmaisimet ja optiset komponentit reagoivat eri tavalla valoon.

Yleisiä laserdiodin aallonpituuksia ovat:

Oikea aallonpituus riippuu kohdemateriaalin absorptio-ominaisuuksista, ilmaisimen herkkyydestä ja järjestelmässä käytetyistä optisista komponenteista.

Esimerkiksi,808nm laserdioditkäytetään laajalti solid-state-laserpumppaukseen{0}905 nm pulssi laserdioditkäytetään yleisesti etäisyys{0}}etsintä- ja LiDAR-järjestelmissä.

Huomautus:VCSEL:itä käytetään laajalti myös 3D-tunnistuksessa ja joissakin LiDAR-sovelluksissa, kun taas reuna{1}}säteilevät laserdiodit ovat edelleen yleisiä suuritehoisissa pumppauksissa ja teollisuusjärjestelmissä.

Kun aallonpituus on määritetty, laske kuinka paljon optista tehoa todella tarvitaan tavoitteen saavuttamiseksi.

Laserdiodin nimellisteho ei ole sama kuin käytettävä teho optisen järjestelmän jälkeen. Häviöitä voi tapahtua linssien, peilien, suojaikkunoiden, suodattimien, säteen{1}}muotoiluoptiikan ja kuituliitäntöjen takia.

Tarvittavaa huomattavasti suuremman tehon käyttö voi nostaa komponenttien kustannuksia, lämmöntuotantoa, tehon{0}}syöttövaatimuksia ja laserturvallisuusvaatimuksia.

Samanaikaisesti laserdiodin jatkuva käyttö lähellä sen absoluuttista maksimiarvoa voi heikentää pitkän ajan{0}}luotettavuutta.

Suuritehoisissa-sovelluksissa on yleensä parempi sallia jonkin verran käyttömarginaalia kuin suunnitella maksimimäärittelyn ympärille.

Laserdiodeja käytetään yleensä jatkuvassa -aaltotilassa (CW) tai pulssitilassa.

CW laserdiodittarjoavat jatkuvan optisen ulostulon ja niitä käytetään laajalti laserpumppauksessa, lääketieteellisissä laitteissa, valaistuksessa, teollisuusjärjestelmissä ja tieteellisissä instrumenteissa.

Pulssi laserdiodittuottavat lyhyitä optisia pulsseja, ja niitä käytetään yleisesti LiDAR:issa, laseretäisyysmittareissa,{0}}lentoaikajärjestelmissä-ja optisessa tunnistuksessa.

Pulssisovelluksissa huipputeho ei yksin riitä laitteen arvioimiseen. Pulssin leveys, toistotaajuus, käyttösuhde, käyttövirta ja lämpörajat tulee myös tarkistaa.

Laserdiodi, joka voi tuottaa korkean huipputehon lyhyiden pulssien aikana, ei välttämättä sovellu jatkuvaan toimintaan samalla lähtötasolla.

Pakkauksen suunnittelu vaikuttaa lämmönpoistoon, mekaaniseen asennukseen, optiseen kohdistukseen ja järjestelmän integrointiin.

TO-Voi

TO-can laserdiodit, mukaan lukien TO-18-, TO-56- ja TO-9-paketit, ovat pienikokoisia ja niitä käytetään yleisesti kohdistus-, tunnistus-, mittaus- ja matala- tai keskitehoisissa optisissa järjestelmissä.

C-Kiinnitys

C-asennuslaserdiodit valitaan usein tehokkaampiin-sovelluksiin, joissa tarvitaan tehokasta lämmönsiirtoa. Ne voidaan asentaa suoraan ulkoiseen jäähdytyselementtiin.

Kuitu-kytketty

Kuitu{0}}kytketyt laserdiodit tuottavat optisen lähdön optisen kuidun kautta. Tästä on hyötyä, kun laserlähde on sijoitettava kauemmaksi lähtöpisteestä tai kun vapaan -tilan optista kohdistusta on vaikea toteuttaa.

Tehokkaampia -tehojärjestelmiä käytettäessä paketin valintaa tulee harkita yhdessä jäähdytyssuunnittelun kanssa.

Reuna{0}}säteilevät laserdiodit eivät normaalisti tuota täysin pyöreää sädettä.

Nopea-akselin ero on tyypillisesti paljon suurempi kuin hidas-akselin ero, erityisesti suuritehoisissa-laitteissa.

Tärkeimmät säteen parametrit sisältävät:

• Nopea-akselin ero
• Hidas{0}}akselin ero
• Palkin koko
• Palkin profiili
• Astigmatismi
• Kuituytimen halkaisija ja numeerinen aukko kuitu{0}}kytketyille laitteille

Sovellukset, jotka vaativat kollimoitua tai tiukasti fokusoitua sädettä, saattavat tarvita lisäoptiikkaa.

Tästä syystä kaksi laserdiodia, joilla on sama aallonpituus ja nimellinen lähtöteho, voivat toimia hyvin eri tavalla samassa optisessa järjestelmässä.

Laserdiodit ovat virtaa{0}}ohjattuja puolijohdelaitteita, ja niitä tulee normaalisti käyttää sopivalla-vakiovirtalaserdiodiohjaimella.

Tärkeitä sähkötietoja ovat mm.

• Käyttövirta
• Kynnysvirta
• Maksimivirta
• Eteenpäin jännite
• Rinnetehokkuus

Virtapiikit ja sähköstaattinen purkaus voivat vahingoittaa laserliitosta, joskus ilman välitöntä näkyvää vikaa. Asianmukainen ajurien suojaus ja ESD{1}}turvallinen käsittely ovat siksi tärkeitä testauksen, kokoonpanon ja tuotannon aikana.

Lämmönhallinta on yhtä tärkeää. Kun liitoslämpötila nousee, lähtöteho, hyötysuhde, kynnysvirta, aallonpituus ja käyttöikä voivat kaikki muuttua.

Tehostasosta riippuen jäähdytysmenetelmiä voivat olla passiiviset jäähdytyselementit, pakko-ilmajäähdytys, lämpösähköiset jäähdyttimet tai vesijäähdytys.

Aallonpituus{0}}herkissä sovelluksissa, kuten laserpumppauksessa, voidaan myös tarvita aktiivista lämpötilan säätöä, koska emission aallonpituus muuttuu lämpötilan mukaan.

Kaksi tuotetta, joita mainostetaan nimellä "808nm 5W laserdiodi", eivät välttämättä ole keskenään vaihdettavissa.

Älä luota vain otsikon määrityksiin. Vertaa koko datalehteä ennen tilauksen tekemistä.

Tarkista myös OEM-sovellusten absoluuttiset enimmäisarvot, säilytysolosuhteet, asennussuositukset ja kaikki käytettävissä olevat käyttöikää tai luotettavuutta koskevat tiedot.

Laitteen valinta pelkästään aallonpituuden ja nimellisoptisen tehon perusteella voi johtaa integraatioongelmiin myöhemmin.

Eri sovellukset asettavat laserdiodimäärittelyille erilaisia ​​prioriteetteja.

vartenLiDAR ja etäisyyshaku, pulssin leveys, huipputeho, aallonpituus, kytkentänopeus ja ilmaisimen yhteensopivuus ovat tärkeitä.

vartenlääketieteelliset laserlaitteet, aallonpituuden vakaus, lähdön tasaisuus, lämmönsäätö ja pitkäaikainen{0}}luotettavuus voivat olla tärkeämpiä.

vartenteollisuus- ja laser{0}}pumppujärjestelmät, insinöörit keskittyvät usein optiseen tehoon, seinä{0}}pistokkeiden tehokkuuteen, jäähdytykseen, pakkauksen kestävyyteen ja käyttöikään.

Ennen kuin otat yhteyttä toimittajaan, on hyödyllistä määritellä:

• Vaadittu aallonpituus
• Vaadittu optinen lähtöteho
• CW tai pulssikäyttö
• Suositeltu paketti
• Käytettävissä oleva jäähdytysmenetelmä
• Säde- tai kuituvaatimukset
• Toimintaympäristö
• Odotettu käyttöikä

Näiden tietojen antaminen helpottaa toimittajan tunnistaa sopivat laserdiodivaihtoehdot.

Ei ole olemassa yhtä "parasta" laserdiodia. Oikea valinta on se, joka sopii koko järjestelmään.

Aloita aallonpituudella ja käytettävissä olevalla optisella teholla ja arvioi sitten toimintatila, paketti, säteen ominaisuudet, ohjainvaatimukset ja lämmönhallinta.

OEM- tai erikoissovelluksissa täydellisen tietolomakkeen tarkistaminen ja todellisten käyttöolosuhteiden jakaminen toimittajan kanssa voi auttaa vähentämään integraatioongelmia ja parantamaan{0}}pitkän aikavälin luotettavuutta.

Tekninen tiimimme tukee OEM-laserdiodin valintaa ja sovellusten yhteensovittamista. Jos tarvitset apua sopivan aallonpituuden, tehotason, paketin tai käyttötavan valinnassa, ota rohkeasti yhteyttäota yhteyttä suunnittelutiimiimme.